【Unity】Unity Test FrameworkでPlayModeテストを書く

PlayModeテストとは？

PlayModeテストは、Unity のゲーム実行環境でテストを実行する機能です。

EditModeテストとは異なり、実際にゲームを起動した状態でテストを行うため、MonoBehaviourのライフサイクルメソッド（Start, Updateなど）やGameObjectの動作、物理演算などを検証できます。

ゲームの実際の挙動をテストする必要がある場合に、PlayModeテストが活躍します。

Unity - Manual: Testing your code

docs.unity3d.com

PlayModeテストが必要な場面

PlayModeテストは、以下のような場面で使用します。

MonoBehaviourのライフサイクルをテストする

Awake(), Start(), Update()などのライフサイクルメソッドは、EditModeでは自動的に呼ばれません。これらのメソッドの動作を確認するには、PlayModeテストが必要です。

GameObjectやコンポーネントの動作確認

実際にGameObjectを生成し、コンポーネントを追加して、その動作をテストできます。

時間経過を伴う処理のテスト

複数フレームにわたる処理や、時間経過による状態変化をテストできます。

コルーチンのテスト

StartCoroutine()で実行するコルーチンの動作を検証できます。

物理演算のテスト

RigidbodyやColliderを使った物理演算の挙動をテストできます。

基本的なPlayModeテストの書き方

PlayModeテストでは、[UnityTest]属性とIEnumeratorを使用します。

シンプルなPlayModeテスト

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.TestTools;

public class SimplePlayModeTest
{
    [UnityTest]
    public IEnumerator GameObjectCreation_CreatesGameObject()
    {
        // Arrange & Act
        var gameObject = new GameObject("TestObject");

        // 1フレーム待機
        yield return null;

        // Assert
        Assert.IsNotNull(gameObject);
        Assert.AreEqual("TestObject", gameObject.name);

        // クリーンアップ
        Object.Destroy(gameObject);
    }
}

重要なポイント:

[UnityTest]属性を使用（[Test]ではない）
戻り値の型はIEnumerator
yield return nullで1フレーム待機
テスト後はObject.Destroy()でオブジェクトを削除

実装例

MonoBehaviourのテスト

MonoBehaviourのライフサイクルメソッドをテストします。

テスト対象のクラス:

using UnityEngine;

public class Counter : MonoBehaviour
{
    public int count = 0;
    public bool isStarted = false;

    private void Start()
    {
        isStarted = true;
        count = 10;
    }

    private void Update()
    {
        count++;
    }

    public void Reset()
    {
        count = 0;
    }
}

テストコード:

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.TestTools;

public class CounterTest
{
    [UnityTest]
    public IEnumerator Start_InitializesCountToTen()
    {
        // Arrange
        var gameObject = new GameObject();
        var counter = gameObject.AddComponent<Counter>();

        // Act
        // 1フレーム待機してStart()が呼ばれるのを待つ
        yield return null;

        // Assert
        Assert.IsTrue(counter.isStarted);
        Assert.AreEqual(10, counter.count);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator Update_IncrementsCountEveryFrame()
    {
        // Arrange
        var gameObject = new GameObject();
        var counter = gameObject.AddComponent<Counter>();

        // Start()が呼ばれるまで待機
        yield return null;

        int initialCount = counter.count;

        // Act
        // 3フレーム待機
        yield return null;
        yield return null;
        yield return null;

        // Assert
        Assert.AreEqual(initialCount + 3, counter.count);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator Reset_SetsCountToZero()
    {
        // Arrange
        var gameObject = new GameObject();
        var counter = gameObject.AddComponent<Counter>();
        yield return null;

        // Act
        counter.Reset();

        // Assert
        Assert.AreEqual(0, counter.count);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }
}

時間経過を伴うテスト

タイマー機能をテストします。

テスト対象のクラス:

using UnityEngine;

public class Timer : MonoBehaviour
{
    public float duration = 5f;
    public bool isFinished = false;
    private float _elapsedTime = 0f;

    private void Update()
    {
        if (isFinished) return;

        _elapsedTime += Time.deltaTime;

        if (_elapsedTime >= duration)
        {
            isFinished = true;
        }
    }

    public float GetElapsedTime()
    {
        return _elapsedTime;
    }
}

テストコード:

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.TestTools;

public class TimerTest
{
    [UnityTest]
    public IEnumerator Timer_CompletesAfterDuration()
    {
        // Arrange
        var gameObject = new GameObject();
        var timer = gameObject.AddComponent<Timer>();
        timer.duration = 1f;

        yield return null; // Start()を待つ

        // Act
        // 1秒待機
        yield return new WaitForSeconds(1f);

        // Assert
        Assert.IsTrue(timer.isFinished);
        Assert.GreaterOrEqual(timer.GetElapsedTime(), 1f);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator Timer_NotFinishedBeforeDuration()
    {
        // Arrange
        var gameObject = new GameObject();
        var timer = gameObject.AddComponent<Timer>();
        timer.duration = 2f;

        yield return null;

        // Act
        yield return new WaitForSeconds(0.5f);

        // Assert
        Assert.IsFalse(timer.isFinished);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }
}

コルーチンのテスト

コルーチンの動作をテストします。

テスト対象のクラス:

using System.Collections;
using UnityEngine;

public class DelayedAction : MonoBehaviour
{
    public bool actionExecuted = false;

    public void StartDelayedAction(float delay)
    {
        StartCoroutine(ExecuteAfterDelay(delay));
    }

    private IEnumerator ExecuteAfterDelay(float delay)
    {
        yield return new WaitForSeconds(delay);
        actionExecuted = true;
    }
}

テストコード:

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.TestTools;

public class DelayedActionTest
{
    [UnityTest]
    public IEnumerator DelayedAction_ExecutesAfterDelay()
    {
        // Arrange
        var gameObject = new GameObject();
        var delayedAction = gameObject.AddComponent<DelayedAction>();

        yield return null;

        // Act
        delayedAction.StartDelayedAction(0.5f);

        // 実行前の確認
        Assert.IsFalse(delayedAction.actionExecuted);

        // 0.5秒待機
        yield return new WaitForSeconds(0.5f);

        // Assert
        Assert.IsTrue(delayedAction.actionExecuted);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }
}

Physicsのテスト

物理演算を使ったテストの例です。

テスト対象のクラス:

using UnityEngine;

public class Projectile : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody _rigidbody;

    private void Awake()
    {
        _rigidbody = GetComponent<Rigidbody>();
    }

    public void Launch(Vector3 force)
    {
        _rigidbody.AddForce(force, ForceMode.Impulse);
    }
}

テストコード:

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.TestTools;

public class ProjectileTest
{
    [UnityTest]
    public IEnumerator Launch_MovesProjectileUpward()
    {
        // Arrange
        var gameObject = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Sphere);
        var rigidbody = gameObject.AddComponent<Rigidbody>();
        var projectile = gameObject.AddComponent<Projectile>();

        yield return null; // Awake()を待つ

        Vector3 initialPosition = gameObject.transform.position;

        // Act
        projectile.Launch(Vector3.up * 10f);

        // 物理演算を進める
        yield return new WaitForFixedUpdate();
        yield return new WaitForFixedUpdate();

        // Assert
        Assert.Greater(gameObject.transform.position.y, initialPosition.y);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator Launch_AppliesForceToRigidbody()
    {
        // Arrange
        var gameObject = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Sphere);
        var rigidbody = gameObject.AddComponent<Rigidbody>();
        var projectile = gameObject.AddComponent<Projectile>();

        yield return null;

        // Act
        projectile.Launch(Vector3.forward * 5f);
        yield return new WaitForFixedUpdate();

        // Assert
        Assert.Greater(rigidbody.velocity.magnitude, 0f);

        // Cleanup
        Object.Destroy(gameObject);
    }
}

テストシーンの活用

複雑なテストでは、専用のテストシーンを作成すると便利です。

テストシーンの作成

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
using UnityEngine.TestTools;

public class SceneBasedTest
{
    [UnitySetUp]
    public IEnumerator SetUp()
    {
        // テストシーンを読み込む
        yield return SceneManager.LoadSceneAsync("TestScene", LoadSceneMode.Single);
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator TestScene_ContainsPlayer()
    {
        // シーン内のオブジェクトを検索
        var player = GameObject.Find("Player");

        // Assert
        Assert.IsNotNull(player);

        yield return null;
    }

    [UnityTearDown]
    public IEnumerator TearDown()
    {
        // テスト後のクリーンアップ
        yield return SceneManager.LoadSceneAsync("EmptyScene", LoadSceneMode.Single);
    }
}

プレハブを使ったテスト

using System.Collections;
using NUnit.Framework;
using UnityEngine;
using UnityEngine.TestTools;

public class PrefabTest
{
    [UnityTest]
    public IEnumerator LoadPrefab_InstantiatesCorrectly()
    {
        // Arrange
        var prefab = Resources.Load<GameObject>("Prefabs/Enemy");
        Assert.IsNotNull(prefab, "プレハブが見つかりません");

        // Act
        var instance = Object.Instantiate(prefab);
        yield return null;

        // Assert
        Assert.IsNotNull(instance);
        Assert.IsNotNull(instance.GetComponent<Enemy>());

        // Cleanup
        Object.Destroy(instance);
    }
}

よく使うテストパターン

フレーム待機のパターン

// 1フレーム待機
yield return null;

// 複数フレーム待機
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    yield return null;
}

物理演算の待機

// FixedUpdate 1回分待機
yield return new WaitForFixedUpdate();

// 物理演算を複数回進める
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    yield return new WaitForFixedUpdate();
}

時間待機

// 実時間で待機
yield return new WaitForSeconds(1f);

// スケールされた時間で待機
yield return new WaitForSecondsRealtime(1f);

条件が満たされるまで待機

// 条件が真になるまで待機
yield return new WaitUntil(() => enemy.isDead);

// 条件が偽になるまで待機
yield return new WaitWhile(() => player.isMoving);

タイムアウト付き待機

[UnityTest]
public IEnumerator WaitForCondition_WithTimeout()
{
    var gameObject = new GameObject();
    var component = gameObject.AddComponent<MyComponent>();

    yield return null;

    // 最大5秒待機
    float timeout = 5f;
    float elapsed = 0f;

    while (!component.isReady && elapsed < timeout)
    {
        yield return null;
        elapsed += Time.deltaTime;
    }

    Assert.IsTrue(component.isReady, "タイムアウト: 条件が満たされませんでした");

    Object.Destroy(gameObject);
}

注意点

PlayModeテストは実行時間が長い

PlayModeテストは、実際にゲームを起動するため、EditModeテストよりも実行時間が長くなります。

頻繁に実行するテストはEditModeに、GameObjectや物理演算が必要なテストのみPlayModeにすることで、テスト全体の実行時間を短縮できます。

テストの独立性を保つ

各テストは独立して実行できる必要があります。テスト間で状態が共有されないよう、適切にクリーンアップを行いましょう。

[UnityTest]
public IEnumerator MyTest()
{
    // Arrange
    var gameObject = new GameObject();

    yield return null;

    // Act & Assert
    // テストのコード

    // Cleanup（必ず実行）
    Object.Destroy(gameObject);
}

TearDownの活用

複数のテストで共通のクリーンアップ処理がある場合は、[UnityTearDown]を使用します。

public class MyPlayModeTest
{
    private GameObject _testObject;

    [UnitySetUp]
    public IEnumerator SetUp()
    {
        _testObject = new GameObject("TestObject");
        yield return null;
    }

    [UnityTearDown]
    public IEnumerator TearDown()
    {
        if (_testObject != null)
        {
            Object.Destroy(_testObject);
        }
        yield return null;
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator Test1()
    {
        Assert.IsNotNull(_testObject);
        yield return null;
    }

    [UnityTest]
    public IEnumerator Test2()
    {
        Assert.AreEqual("TestObject", _testObject.name);
        yield return null;
    }
}

Time.timeScaleに注意

Time.timeScaleを変更すると、WaitForSecondsなどの待機時間に影響します。テスト後は必ず元に戻しましょう。

[UnityTest]
public IEnumerator TimeScale_Test()
{
    // 元の値を保存
    float originalTimeScale = Time.timeScale;

    try
    {
        // 時間を加速
        Time.timeScale = 2f;

        // テストのコード
        yield return new WaitForSeconds(1f); // 実際は0.5秒

        Assert.Pass();
    }
    finally
    {
        // 必ず元に戻す
        Time.timeScale = originalTimeScale;
    }
}

まとめ

PlayModeテストは、GameObjectやMonoBehaviourの実際の動作をテストするための強力なツールです。

EditModeテストでは検証できない、ライフサイクルメソッドや物理演算、コルーチンなどをテストできます。実行時間は長くなりますが、ゲームの挙動を確実に検証するためには欠かせません。

テストの使い分け:

EditMode: ロジック、計算、データクラスなどの高速テスト
PlayMode: GameObject、MonoBehaviour、物理演算などの実行環境が必要なテスト

両方を組み合わせて使用することで、包括的なテストを実現できます。

ぜひプロジェクトにPlayModeテストを導入して、品質の高いゲーム開発を実現してください！

GARNET LOG

【Unity】Unity Test FrameworkでPlayModeテストを書く

PlayModeテストとは？

PlayModeテストが必要な場面

MonoBehaviourのライフサイクルをテストする

GameObjectやコンポーネントの動作確認

時間経過を伴う処理のテスト

コルーチンのテスト

物理演算のテスト

基本的なPlayModeテストの書き方

シンプルなPlayModeテスト

実装例

MonoBehaviourのテスト

時間経過を伴うテスト

コルーチンのテスト

Physicsのテスト

テストシーンの活用

テストシーンの作成

プレハブを使ったテスト

よく使うテストパターン

フレーム待機のパターン

物理演算の待機

時間待機

条件が満たされるまで待機

タイムアウト付き待機

注意点

PlayModeテストは実行時間が長い

テストの独立性を保つ

TearDownの活用

Time.timeScaleに注意

まとめ

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